WC-11Co硬质合金与不同岩石的摩擦磨损特性

在MMU-10型多功能摩擦磨损试验机上采用销盘湿式摩擦方式,研究WC-11Co硬质合金与两种花岗岩摩擦副的摩擦磨损性能,利用扫描电子显微镜观察硬质合金的磨损表面形貌。结果表明:在同一摩擦条件下,硬质合金/高硬度花岗岩摩擦副的摩擦因数较低;当载荷为700 N时,硬质合金/高硬度花岗岩摩擦副的硬质合金磨损质量损失较高,与硬质合金/低硬度花岗岩摩擦副的硬质合金磨损质量损失差约为4%;而在其他低载荷摩擦条件下,两摩擦副的硬质合金磨损质量损失差均在12%左右,这表明在较低载荷作用下,配副材料对硬质合金磨损的影响相对增大;硬质合金/高硬度花岗岩的磨损机理主要为Co粘结相塑性变形、WC晶粒脱落,硬质合金/低硬度花岗岩的磨损机理主要为硬质合金表面的刮擦。     

WC–Co硬质合金摩擦磨损行为的分子动力学模拟

利用分子动力学模拟研究了WC–Co硬质合金在不同条件下的摩擦过程,分析了晶粒尺寸、摩擦载荷和滑动速率等因素对硬质合金摩擦磨损行为的影响,从原子尺度揭示了硬质合金发生摩擦磨损的微观机制。结果表明,随晶粒尺寸增大,相比于晶粒转动,Co相和WC中的位错滑移逐渐在摩擦引起的塑性变形机制中起主导作用。摩擦载荷增大会导致易变形的Co粘结相被挤出表面而首先去除,通过减小晶粒尺寸可以抑制Co相的挤出–磨损机制,进而提高硬质合金的抗滑动磨损性能。滑动速率升高会降低磨损速率,主要原因是在高速滑动过程中,亚表层各相中位错的形核扩展缺乏持续的驱动应力,位错密度较低,WC不易发生断裂,Co相被挤出表面造成的磨损程度明显减轻。     

硬质合金基体对涂层刀具高速切削镍基高温合金切削性能的影响

采用热常数仪和高温维氏硬度计对Co含量(质量分数)分别为6%和10%的硬质合金进行热学性能与高温力学性能检测,然后用以这2种硬质合金为基体的涂层刀片对镍基高温合金GH4133进行高速车削,采用扫描电镜(SEM)和能谱(EDS)对车削后刀片的磨损区域进行观察和成分分析,研究刀片基体的Co含量对刀具切削性能的影响。研究结果表明,硬质合金中的Co含量由10%降低到6%时,热导率由62.78(W.m)/K升高到84.57(W.m)/K,与此同时同一温度下的高温维氏硬度提高10%左右;YBG202刀片(基体中Co含量为10%)的切削刃与后刀面的磨损均较迅速,而YBG102(基体中的Co含量为6%)刀片后刀面的磨损相对均匀,磨损速率低;基体中的Co含量由10%降低到6%时,刀片的切削寿命提高约3倍。故高速连续切削镍基高温合金时应当尽量选用低Co硬质合金作为刀片的基体。     

笼套硬质合金冲蚀磨损机理研究

通过对某气田中使用的三种进口笼套的材料及微观组织结构分析和冲蚀形貌分析,研究了硬质合金材料的冲蚀磨损机理。研究结果表明:三种材料在微观组织结构上的晶粒度均匀性和致密度存在差异,导致材料的机械性能及磨损性能差别较大;笼套硬质合金的冲蚀磨损形式主要为局部裂纹与裂纹剥落,粘结相Co的脱落导致WC颗粒产生裂纹后断裂并脱落,以及WC氧化导致的氧化磨损。通过湿磨损试验对比分析了三种材料的耐磨损性能,试验结果符合实际工况磨损,证明了试验的合理性。     

Y_2O_3对硬质合金晶粒尺寸和摩擦磨损性能的影响

研究了稀土Y2O3对WC-10Co硬质合金晶粒尺寸、矫顽力的影响,对比了Y2O3含量0.10%(质量分数,下同)和0.30%硬质合金的摩擦磨损性能。结果表明:微量Y2O3能细化WC晶粒,有效改善合金的硬度,影响硬质合金的磁性能。低于0.15%时,WC-10Co合金晶粒尺寸随着Y2O3增加而明显细化,硬度显著增加;Y2O3含量达到0.2%以上,WC-10Co合金的晶粒尺寸基本稳定,硬度也变化不大。在相同条件下,细晶粒0.30%Y2O3的WC-10Co硬质合金比0.10%Y2O3的WC-10Co硬质合金的摩擦因数稍高,但磨损体积损失低于0.10%Y2O3合金。     

锌热腐蚀法回收硬质合金的研究

测定了锌热腐蚀金属钴、硬质合金(YG8)的腐蚀动力学曲线,脱锌动力学曲线及其腐蚀产物、组织结构。介绍了锌热腐蚀法回收硬质合金的机理及工艺参数。     

不同基体硬质合金刀具铣削不锈钢的试验研究

采用不同基体材质的硬质合金刀具进行1Cr18Ni9Ti不锈钢干式铣削试验,对不同铣削时间的腐蚀前和腐蚀后刀具进行扫描电子显微镜(SEM)和元素能谱(EDS)检测,对比分析刀具的寿命和失效机理,以获得在1Cr18Ni9Ti不锈钢干式铣削条件下刀具基体材料的选择依据.研究结果表明:刀具的主要失效机理包括粘结磨损、氧化磨损、...     

WC-Co硬质合金在水中的腐蚀行为

通过研究WC-10%Co硬质合金棒材在含水条件下的储存,发现常温下在含水条件下存放1～2周后的精磨棒表面会产生由于水的腐蚀而形成的黄色"锈斑"。通过对腐蚀棒材的SEM及EDS分析,发现棒材表面存在的黄色"锈斑"为致密的富钴氧化层。不仅如此,通过对精磨去除表面氧化层的棒材的分析,发现精磨棒表面仍存在着一些"不见光"的无钴缺陷区,这些缺陷区在棒材表面随机分布,其厚度约为14μm。分析结果表明,常温下,水不仅具有腐蚀硬质合金的性能,同时还具有浸出Co的能力,能够将硬质合金表面一定厚度(约20μm)内的粘结相浸出,造成硬质合金表面显现出宏观无钴区缺陷。此外,探讨了水对硬质合金中Co的电化学腐蚀和浸出机理。     

高速切削铝合金用硬质合金刀具磨损机理研究

在高速切削加工铝合金涡轮过程中,硬质合金刀具的磨损会直接影响刀具的使用寿命和加工精度,导致加工精度无法满足设计要求,在磨损严重时还会引起刀具和零件的损伤。本文以高效切削铝合金涡轮用硬质合金刀具为研究对象,通过四因素三水平正交试验对刀具磨损行为进行研究,观测和分析不同切削参数下硬质合金刀具的磨损状态及微观形貌,讨论并提出有效控制刀具磨损的措施。结果表明,该控制刀具磨损的措施在保证零件加工精度的同时具有一定的实际推广价值。     

硬质合金表面处理技术及其研究现状

硬质合金在相关行业中有着广泛的应用,常用作汽车、航空航天工业中加工金属部件的切削工具（车削、铣削、钻孔）,采矿领域中钻头和掘进机的部件,拉丝模具或冲床工具中的耐磨部件。硬质合金零件的失效主要在于其表面磨损,表面处理技术是解决硬质合金零件磨损问题的最有效方法之一。本文综述了近20年来硬质合金表面处理技术的研究进展,并从物理处理技术和化学处理技术两方面展开论述,系统地介绍了各种表面处理技术的定义、作用机理和效果,对不同表面技术进行了比较,并就硬质合金表面处理技术的发展进行了展望。     

热处理和化学热处理对硬质合金性能的影响

研究了不同方法的热处理和化学热处理对碳化钨硬质合金(BK15)、碳化铬硬质合金(KXH25)和钢结碳化钛硬质合金(КТЖХ-50)(50％TiC+50％Cr15钢)抗弯强度和水磨粒磨损的影响。试样的热处理和化学热处理,在耐热合金制的容器里于氢或氮的气氛中进行(表1)。水磨粒磨损试验按СХЕМАШТАУФФЕРА进行,将0.1～0.3mm含5％水的石英砂悬浮液作为磨料介质,转子转速为950r/min(v=7.5 m/s),试验时间为48小时,使用АДВ200M型重量分析仪,根据被测试样重量的减少来评定磨损程度。其结果见图1。由图1可见,以方式1和2进行处理时,     

TiC基高锰钢结硬质合金的制备技术升级

将脱脂烧结一体化烧结炉应用于TiC基高锰钢结硬质合金的工业生产中,通过技术革新实现了成形剂干净脱除、高温Mn挥发有效控制与收集和合金烧结性能的改善。结果表明,相对于利用传统设备和技术制备的合金,烧结制品的密度提高1.7%～1.8%,TiC颗粒烧结粗化长大和杂质脏化有效减少。在硬度基本不变的情况下,利用升级技术制备的TM60合金和TM52合金的抗弯强度提高30%以上,冲击韧性可实现成倍提升。该项技术有利于扩大TiC基高锰钢结硬质合金的应用范围,充分发挥出钢结硬质合金优异的抗冲击磨粒磨损性能。     

硬质合金中WC晶粒内部微孔形成原因探讨

利用扫描电镜对以蓝钨与黄钨为原料制得的粗颗粒W粉、WC粉进行形貌观察,并与其对应的WC-Co硬质合金金相组织进行了对比。以此为基础对硬质合金中WC晶粒内部微孔这一比较常见的现象作出解释,即合金中WC晶粒内部微孔主要来源于原料W粉。实验结果表明,选用蓝钨为硬质合金生产原料可使合金中WC晶粒内部微孔明显减少,从而使合金的综合性能得到提高。     

硬质合金刀具复合渗金属工艺研究

本文研究了膏剂法硬质合金刀具Ｂ－Ｖ共渗工艺和渗后性能，探讨了共渗温度、保温时间对共渗表面硬度的影响，以及共渗对硬质合金刀具切削性能的影响。结果表明：其共渗的最佳工艺为９５０℃，最佳共渗时间为５ｈ；共渗后刀具的表面硬度可达到Ｈｖ０．２ ２４４０，切削磨损寿命提高５０％。     

超细硬质合金研究概况

超细硬质合金研究概况中南工业大学粉末冶金厂欧应龙１前言硬质合金是一种高效的工具材料，由于它具有高硬度、高强度、高耐磨性等一系列优良性能，在世界工业发展中起着举足轻重的作用。随着科学技术的迅猛发展，现代工业对硬质合金的要求越来越高。为了满足这一要求，夺...     

不同晶粒度硬质合金刀具切削不锈钢的试验研究

测定了中等、极细和超细晶粒度的WC-Co基硬质合金的机械物理性能,并借助扫描电子显微镜观察了硬质合金材料腐蚀前后的表面形貌。使用上述三种硬质合金材料刀片对0Cr18Ni9不锈钢进行干式切削,测定了不同切削速度下刀具后刀面的平均磨损宽度,借助于扫描电子显微镜观察了刀具的磨损形貌,分析了刀具的磨损机理。结果表明,WC晶粒越细,硬质合金的耐磨性越好,刀具的使用寿命越长。在不锈钢连续切削过程中,硬质合金刀具磨损的主要形式是粘着磨损。     

少钴/无钴WC材料制备研究进展

针对我国钴资源稀缺及传统WC–Co硬质合金在腐蚀介质与高温环境下应用所存在的缺陷,总结了一系列性能良好的少钴/无钴WC材料,包括以其他金属或金属间化合物替代Co作为粘结剂的WC硬质合金,不添加任何粘结剂的纯WC材料以及由陶瓷相增强的WC复合材料,讨论了少钴/无钴WC材料的优缺点,并展望了其发展趋势.     

冲击回转钻进条件下硬质合金钻头柱齿磨损机理

减缓钻头硬质合金柱齿的磨损速度,对提高钻头工作效率、延长钻头使用寿命、降低钻进成本等具有重要意义.在利用扫描电子显微镜(SEM)对钻头柱齿详细观测的基础上,提出了风动潜孔锤钻头硬质合金柱齿新的劣化机理和磨损机理:劣化机理包括混合规模裂隙的形成、WC颗粒规模裂隙形成和WC颗粒的氧化和腐蚀;磨损机理包括WC颗粒的破碎和碎片释放、整体或部分WC颗粒的脱离、碳化物的摩擦化学磨损等.分析了边齿因回转线速度大.磨损也增大.WC颗粒的破碎和碎片释放量增大而磨耗严重的机理;因WC颗粒的整体脱离使柱齿产生较大面积的磨损.导致钻进效率的大幅度降低;给出了钻头柱齿必须及时加以修磨的合理使用方法.     

具有特殊结构的硬质合金的特点,工艺控制和应用

众所周知,硬质合金的性能与其成分和结构有关,而一定化学成分的硬质合金,其性能的改变只依赖于硬质合金的结构。硬质合金的结构包含相成分、各碳化物相的粒度及其分布、钴相的分布情况等。     

硬质合金轧辊材料的研究进展

硬质合金轧辊因具有良好的综合力学性能而广泛应用于各种轧制生产中。笔者概述了硬质合金轧辊材料的性能特点,以及铸入式复合硬质合金和粉末冶金式复合WC轧辊材料的研究进展、应用情况,总结了硬质合金轧辊生产和使用过程中存在的主要问题,并对其发展趋势进行了展望。